様々な生物が有するDNAを分析することにより、各々の生物の進化（もしくは品種改良）の歴史を読み解くことができます。さらには、それら生物の多様性を理解することが可能となります。特に、作物の品種改良に貢献できるような新しい知見を得るために、作物品種群のDNAレベルでの多様性解析やDNAマーカーの開発を行っています。また、分子生物学的内容の教育に資する実験プログラムの開発に取り組んでいます。

自然界から発見された化学物質の中には、医薬品、香料などに利用されている有用物質が数多くあります。そして、まだ発見されていない有用天然有機化合物も多いと考えられます。そういった未知の生物活性物質を探索・発見し、また、化学合成や分子生物学的手法を用いた供給を目指します。さらに、遺伝子組み換え技術を用いて生合成経路の解明や、活性発現の機能解明研究を行っています。

有機合成のための金属および非金属触媒反応や反応剤を開発すること、さらに、それらを活かした生物活性物質の高効率あるいは迅速·多様合成手法を開発する研究を基盤として、動植物生体内物質構造を元とする各種生物活性物質の設計·合成·評価を行う研究を行っています。医農薬の候補化合物の創成や生化学領域で有効な分子ツールを提案することを目的としています。

ペニシリンに代表されるβ-ラクタム系抗生物質をはじめ、主要な抗生物質の生合成遺伝子が決定され、その生合成機構の解明が着実に進んでいます。さらに、これらの知見を基盤とした合成生物学的手法により、生合成マシナリーを人為的に改変し、新規抗生物質を高効率に生産する技術の開発も進展しています。当研究室では、抗生物質の生合成に関与する酵素に着目し、基質認識機構、反応機構、酵素構造など、さまざまな観点からの包括的な情報の集積を進めています。これらの知見を活用し、革新的な抗生物質の創出にも挑戦しています。

腸や皮膚に生息する常在菌の中には、有用菌に分類される細菌が存在します。有用菌の機能性を利用して常在菌叢全体を好ましい状態へ制御した場合、健康増進や健やかな肌づくりに繋がります。「腸内細菌・皮膚常在菌のバランス」や「腸内環境・皮膚環境」の改善に寄与する食品の探索とその活用法の開発を目指しています。産業廃棄物として処理されている食品にも注目しており、新たな機能性を見出すためのSDGs研究を展開中です。

化学反応を自在にコントロールする「触媒」を開発することによって、資源・エネルギー問題の解決を目指しています。参考にしているのは、生体内にある極めて高性能な触媒「酵素」です。酵素の中には金属イオンの結合によって触媒としてスイッチが入るものがあります。このような酵素の構造を参考に、金属イオンと様々な化合物を組み合わせて、「人工酵素」の開発を目指しています。

研究対象であるオーキシンは、植物の成長のあらゆる場面で重要なはたらきをしている植物ホルモンです。研究室では現在、シロイヌナズナの根の形態形成におけるオーキシンの役割を明らかにすることを目指して、阻害剤などを用いて研究を行っています。

乳化、可溶化、分散に関わる界面現象や自己組織体を研究対象とし、種々の物理化学的手法を用いて構造化のメカニズムや機能を探究しています。乳化物（エマルション）のような非平衡コロイド分散系については、微小重力環境を利用した研究に取り組んでおり、エマルション安定化の本質的な理論構築を目指しています。さらに、これらコロイド状製剤の経皮吸収能や皮膚有用性に関する研究にも取り組んでいます。